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Traitement thermique

Le traitement thermique des moulages de précision est une technologie de traitement des métaux permettant de contrôler le chauffage et le refroidissement des métaux afin de modifier leurs propriétés mécaniques et physiques sans modifier la forme du produit. La technique implique l'utilisation du chauffage ou du refroidissement, généralement à des températures extrêmes, pour atteindre un résultat souhaité, tel que - le durcissement ou le ramollissement d'un métal. Certaines des techniques courantes de traitement thermique comprennent le recuit, la cémentation, le revenu et la trempe. En fait, le terme traitement thermique s'applique uniquement aux processus où le chauffage et le refroidissement sont effectués dans le but fondamental de modifier intentionnellement les propriétés. Le chauffage et le refroidissement, cependant, se produisent parfois en tant que phases accessoires d'autres méthodes de fabrication telles que le formage à chaud ou le soudage.

Essentiellement associé à l'augmentation de la résistance du matériau, le traitement thermique peut également être utilisé pour modifier certains objectifs de fabrication tels qu'un usinage amélioré, une formabilité améliorée et pour restaurer la ductilité après une opération d'usinage à froid. Il s'agit donc d'un processus de fabrication très favorable, qui peut non seulement aider d'autres méthodes de fabrication, mais peut également améliorer les performances du produit en augmentant la résistance ou d'autres caractéristiques souhaitables.


Traitement thermique

Types
Les quatre types de base de procédés de traitement thermique utilisés aujourd'hui sont le recuit, la normalisation, le durcissement et la trempe.
Les techniques utilisées dans chaque méthode et leur relation avec les travailleurs de l'acier sont indiquées ci-dessous :


Recuit
Généralement, le recuit est l'opposé du durcissement. Les métaux sont recuits pour soulager les contraintes internes, les adoucir, les rendre plus ductiles et affiner la structure de leurs grains. Le recuit consiste à chauffer un métal à une température particulière, à le maintenir à cette température pendant un temps défini, puis à refroidir le métal à température ambiante. Le processus de refroidissement dépend du métal et des caractéristiques souhaitées. Certains métaux sont refroidis au four, tandis que d'autres peuvent être refroidis en les enterrant dans de la cendre, de la chaux ou d'autres matériaux isolants.

Le soudage produit des zones qui ont du métal en fusion à côté d'autres zones, qui sont à température ambiante. Au fur et à mesure que la soudure refroidit, des contraintes internes se produisent, ainsi qu'une fragilité et des points durs. Le soudage peut en réalité fragiliser le métal. Le recuit n'est qu'une des techniques utilisées pour corriger ces problèmes.


Traitement thermique


Normaliser
Type de traitement thermique applicable uniquement aux métaux ferreux, la normalisation diffère du recuit en ce que le métal est chauffé à une température plus élevée, qui est ensuite retiré du four pour être refroidi à l'air.

L'objectif de base de la normalisation est d'éliminer les contraintes internes causées par le traitement thermique, le soudage, le moulage, le forgeage, le formage ou l'usinage. Si elle n'est pas contrôlée, la contrainte peut entraîner une défaillance du métal ; par conséquent, avant de durcir l'acier, il doit d'abord être normalisé pour obtenir les résultats souhaités. Généralement, les aciers à faible teneur en carbone ne nécessitent pas de normalisation ; cependant, s'ils sont normalisés, ils ne provoquent aucun effet nocif. Habituellement, les pièces moulées sont recuites au lieu d'être normalisées ; cependant, certains moulages nécessitent une normalisation.

Les aciers normalisés sont plus résistants et plus durs que les aciers recuits. Dans l'état normalisé, l'acier est beaucoup plus robuste que dans n'importe quel autre état structurel. Les pièces soumises aux chocs et celles qui nécessitent une ténacité maximale avec une résistance aux sollicitations extérieures sont généralement normalisées. En normalisant, la masse de métal a un impact sur la vitesse de refroidissement et sur la structure résultante. Les pièces minces refroidissent plus rapidement et sont plus solides après normalisation que les pièces épaisses.

Durcissement
Le traitement de durcissement du métal consiste à chauffer l'acier à une température définie puis à le refroidir rapidement en le plongeant dans de l'huile, de la saumure ou de l'eau. La majorité des aciers nécessitent un refroidissement rapide (trempe) pour le durcissement, mais quelques-uns peuvent être refroidis à l'air avec les mêmes résultats. Bien que le durcissement améliore la dureté et la résistance de l'acier, il le rend moins ductile. En général, plus l'acier est dur, plus il devient cassant. Pour éliminer une partie de la fragilité, l'acier doit être trempé après durcissement.

De nombreux métaux non ferreux peuvent être durcis et leur résistance peut être augmentée par un chauffage contrôlé et un refroidissement rapide. Dans ce cas, le processus est appelé traitement thermique, au lieu de durcissement.

Trempe
Après durcissement, l'acier est généralement plus dur que nécessaire et est trop fragile pour la plupart des applications pratiques. De plus, des contraintes internes sévères sont créées pendant le refroidissement rapide à partir de la température de durcissement. Pour soulager les contraintes internes et réduire la fragilité, l'acier doit être revenu après durcissement. Le processus de revenu consiste à chauffer l'acier à une température particulière (inférieure à sa température de durcissement), à le maintenir à cette température pendant un temps défini, puis à le refroidir, en insufflant généralement de l'air. La dureté finale, la résistance et la ductilité dépendent de la température à laquelle l'acier est chauffé pendant le revenu.

Principalement, le revenu est effectué pour réduire la fragilité conférée par le durcissement et pour générer des propriétés physiques spécifiques au sein de l'acier. La trempe suit toujours, ne précède jamais, le processus de durcissement. En plus de réduire la fragilité, la trempe aide à ramollir l'acier. C'est inévitable et la quantité de dureté perdue dépend de la température à laquelle l'acier est chauffé pendant le processus de trempe.

La trempe est toujours exercée à des températures inférieures au point critique bas de l'acier. À cet égard, le revenu diffère du recuit, de la normalisation et du durcissement, dans lesquels les températures sont supérieures au point critique supérieur.

Capacités de traitement thermique à Ningbo Investment Casting Co., Ltd
Precision Investment Casting de Ningbo Investment Casting propose un large choix de services de traitement thermique. Avec un partenaire de traitement thermique professionnel à long terme, nous pouvons fournir ci-dessous les méthodes de traitement thermique à faible coût ci-dessous :

1. Normalisation : chauffer les ébauches de moulage de précision à la température du point critique ou au-dessus et maintenir un certain temps, en les refroidissant à l'air pour obtenir le tissu perlitique. L'objectif de la normalisation est d'améliorer les propriétés mécaniques de l'acier à faible teneur en carbone, d'améliorer la capacité du processus de coupe, d'affiner la taille des grains, d'éliminer les défauts des tissus et de se préparer à d'autres traitements thermiques. La normalisation est plus appropriée pour les moulages de précision en acier au carbone et les moulages de précision en acier allié épais, gros et complexes.

2. Recuit : Une sorte de méthodes de traitement thermique qui chauffent les moulages de précision à la bonne température pendant un certain temps et refroidissent lentement. Le recuit est principalement utilisé pour réduire la dureté, améliorer la plasticité pour un usinage ultérieur et réduire les contraintes résiduelles des moulages de précision.

3. Trempe : améliore la ductilité, la résistance aux fissures, la malléabilité et la ténacité des produits. Grâce à un réchauffage contrôlé, nous sommes en mesure de réduire rapidement la fragilité des moulages de précision.

4. Trempe : La trempe est un processus de refroidissement rapide des moulages de précision. Ceci est le plus souvent fait pour produire une transformation martensitique. Dans les alliages ferreux, cela produira souvent un métal plus dur, tandis que les alliages non ferreux deviendront généralement plus doux que la normale. Pour durcir par trempe, les moulages de précision (généralement en acier ou en fonte) doivent être chauffés au-dessus de la température critique supérieure, puis refroidis rapidement.

Attention : Cependant, la plupart des pièces moulées en métaux non ferreux, comme les alliages de cuivre, d'aluminium ou de nickel, et certaines pièces moulées en acier fortement allié telles que les pièces moulées en acier inoxydable austénitique (304, 316), produisent un effet inverse lorsqu'elles sont trempées : elles adoucir. Les moulages de précision en aciers inoxydables austénitiques doivent être trempés pour devenir totalement résistants à la corrosion, car ils durcissent considérablement.

5. Traitement de cémentation : La cémentation est le processus consistant à diriger l'élément de carbone dans la surface des moulages de précision. Cela améliorera considérablement la dureté de la surface et la résistance à l'usure en modifiant la composition en carbone des produits, tout en gardant une faible dureté à l'intérieur.

6. Revenu et durcissement : Processus de traitement thermique composé par trempe et revenu élevé des moulages de précision. Ce type de traitement thermique est normalement utilisé pour améliorer la dureté de surface et interne des moulages de précision. Surtout pour ces pièces d'usure de rechange.

7. Durcissement de la cémentation : Également appelée durcissement de surface, cette méthode infuse des éléments de durcissement dans la surface des moulages de précision, fournissant ainsi une couche de protection supplémentaire.

Vous trouverez ci-dessus les principales méthodes de traitement thermique répertoriées pour les moulages de précision. Le traitement thermique est effectué principalement en fonction de l'application de moulages de précision. Si vous n'êtes pas familier avec le traitement thermique, n'hésitez pas à nous contacter, notre ingénieur vous proposera la bonne méthode si vos produits nécessitent ce service.

Contactez-nous à sales@nbinvestmentcasting.com une fois que vous avez besoin de notre service de traitement thermique.